三維小知識
作為衡量3D打印機質量的關鍵指標之一——精度,對于3D打印機產品來說是非常重要的,也是用戶在購買的時候會參考的一個依據。那么該怎么判斷一臺打印機的精度,差異又是如何體現呢?如果僅僅從某一個方面去考慮顯然是不全面的,打印精度對3D打印機來說是一個綜合技術精度,需要綜合來衡量,影響打印機精度的因素有很多,下面就一起來看看。
一、3D打印機自身的精度
3D打印機本身的制造和裝配精度以及工作過程中的振動都會影響其打印精度,比如XY平面誤差;3D打印機框架結構及所用材料剛度;機械部分中的行走系統是否準確合理;軟件控制系統是否合理;機箱、底座不可以有抖動或者松動現象;不要選擇皮帶或齒條帶類的軟連接的行走連接結構,以保證運行時不抖動,不變位;機器框架要堅固,最好是工業化生產的機箱;要選擇優質的步進電機和完善的軟件技術支持。
二、工藝參數
1、溫度
打印溫度包括擠出頭加熱溫度和熱床溫度。
擠出頭加熱溫度主要影響材料的粘結堆積性能及絲材流動性。溫度過低將使材料難以粘結到熱床上或是發生層間剝離,同時易造成噴嘴堵塞;過高則會使材料擠出時偏于液態,而不是易于控制的絲狀。噴頭溫度,熱床溫度都是我們在打印過程中需要實時觀察,和調整的重要參數。當然,噴嘴的可打印溫度越高,可打印的材料就越廣泛,這個也是評判一個設備性能優良與否的依據。例如Ultimaker的紅寶石噴頭打印溫度可達140℃,這就意味著可以打印更苛刻的材料,例如更高強度的尼龍材料。
2、噴嘴直徑與層厚
噴嘴直徑決定擠出絲的寬度,進而影響成品精細程度。由于3D打印的材料是一層一層鋪起來的,故層厚的設置同樣也會影響制品的粗糙度。若選用大直徑的噴嘴、層厚設置的厚,則打印速度比較快,但成品比較粗糙;反之,則打印速度慢,但得到的成品更加精細。打印時需綜合模型尺寸、用途來合理選用噴嘴設置層厚。
3、打印速度
3D打印是一個打印速度與擠出速度相互配合的過程,而這需要合理匹配才能達到打印要求。若打印遠快于擠出,則材料填充不足,導致斷絲;反之則會使熔絲堆積在擠出頭上,導致材料分布不均。由于桌面3D FDM打印機所用材料為絲材,故只需在程序中設置絲材直徑與打印速度便可,不用設置擠出速度。
打印速度對制件精度有著關鍵的影響,不能過快或過慢,需對其進行詳細的設置,包括輪廓的打印速度、實體的填充速度、支撐結構的打印速度等,并且通常情況下要對第一層設置一個較慢的速度以提高其成品效果。
三、補償量
這是指零件實際加工輪廓線與理想輪廓線之間的距離值,對于精度要求高的模型,一般建模就要盡量給出補償,尤其是內孔。該值的設定與擠出絲的直徑、機器性能等有關,需要自己摸索。
四、成形時間
每層的成形時間與填充速度、該層的面積大小、形狀的復雜度有關。若層面積小,形狀簡單,填充速度快,則該層成型的時間就短。相反,時間就長。過快的成型會影響打印效果,在打印時,控制好每層的成形時間,才能獲得精度較高的成形件。
五、開啟和關閉延時
即絲材堆積的起停效應,主要是以絲材堆積截面的變化體現出來,這種堆積截面的不一致,容易造成絲材堆積平面的不平整,出現空洞、拉絲等質量缺陷。開啟和關閉延時最常見的“拉絲” 現象,會嚴重影響到打印件的外表面,處理起來非常麻煩。填充層層內絲材堆積面的平整性,解決的話需要出絲速度能夠實時地藕合跟蹤掃描速度,針對掃描速度的變化作出相應的調整,以使絲材堆積平穩可靠,提高絲材的堆積質量。
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